DE1048244B - Flachgebaeck-Backmaschine mit zwischen einem Trommelmantel und einem endlosen Backband gebildetem Backspalt - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einer Verbesserung der durch das Patent 922 641 bereits geschützten Flachgebäck-Backmaschine, die z. B. das Backen eines endlosen Waffelbandes dadurch ermöglicht, daß der Backspalt zwischen einem Trommelmantel und einem diesen auf einem Teil seines Umfangs umschlingenden endlosen Backband gebildet wird, wobei zwischen Trommelachse und Backband eine die gleiche Winkelgeschwindigkeit von Trommelmantel und Backband in bezug auf die Trommelachse im Dauerbetriebe gewährleistende Getriebeverbindung vorgesehen sein muß. Angesichts des großen Trommeldurchmessers solcher Maschinen und ihrer großen bewegten Massen bringt die manchmal nicht zu vermeidende umfangsmäßige Relativverstellung zwischen Backband und Trommelmantel bei der Ausführung der Backmaschine nach dem Hauptpatent den Nachteil längerer Betriebsunterbrechungen und daher Leistungsausf alle mit sich. Diesen Nachteil zu beheben, ist der Zweck der Erfindung. Er wird durch eine mechanisch sofort wirksam zu machende Nachstellvorrichtung erreicht, die während des Betriebes entweder von Hand oder auch selbsttätig zur Vornahme der notwendigen Umfangslagekorrekturen von Trommelmantel und Backband veranlaßt werden kann. Ebenso setzt diese erfindungsgemäße Einrichtung den Benutzer einer derartigen Maschine nach jeder Montage und jedem Reparaturvorgang bzw. auch noch kurz vor Betriebsbeginn in den Stand, eine vorher nicht befriedigende Relativlage der beiden wesentlichen Elemente der Backmaschine auf ihrem Umfang zueinander ohne Verzögerung zu berichtigen. Ohne dieses Hilfsmittel gemäß der Erfindung würde eine derartige Korrekturarbeit unter Umständen Stunden in Anspruch nehmen und den Betrieb lange lahmlegen.

Die allgemeinste Lösung der z. B. bei Bonbonprägemaschinen und auch anderswo in der Technik bekannten und gelösten Aufgabe ergibt sich in Anpassung an die Bedürfnisse der genannten Trommelbackmaschinen der Dauerbackwarenindustrie durch einen in den Getriebezug eingeschalteten Differentialgetrieberädersatz — vorzugsweise in Form eines Stirnräderpaares ■—, der seine Lage zu zwei ortsfesten Getriebewellen des Getriebezuges in zwei Gegenrichtungen bei Aufrechterhaltung des Formschlusses aller Getriebeelemente beliebig zu verändern gestattet.

Die einfachste Ausführungsform eines derartigen Differentialgetriebes bietet sich dem Getriebetechniker in einem starr miteinander verbundenen Stirnräderpaar an, das mittels eines Lagerbolzens frei drehbar auf einem als Rad oder Schwenkhebel ausgebildeten Verstellkörper gelagert ist, dessen Dreh- oder Schwenkachse mit der ortsfesten Achse der beiden eingangs erwähnten einzelnen Getrieberäder zu-Flachgebäck-Backmaschine

mit zwischen einem Trommelmantel

und einem endlosen Backband

gebildetem Backspalt

Zusatz zum Patent 922 641

Anmelder:

Karl Thiele,
München-Allach, Haldenbergerstr. 46

Karl Thiele, München-Allach,
ist als Erfinder genannt worden

sammenfällt, mit denen das starr verbundene Stirnräderpaar in ständigem Eingriff steht.

Die erfindungsgemäß zweckmäßigste Aueführung ist die Ausbildung des Verstellkörpers als Schneckenrad oder auch Schneckensegment, das von einem besonderen Verstellmotor aus über eine Schnecke je nach Erfordernis mehr oder weniger hin- und zurückgedreht werden kann, wobei sich entweder eine Beschleunigung oder eine Verzögerung des einen angetriebenen Teiles gegenüber dem anderen so lange ergibt, bis ihre SoJlstellung zueinander auf dem Umfange wiederhergestellt ist. Die Verwendung eines ganzen Schneckenrades als Verstellkörper gibt auch die Möglichkeit, durch Anordnung mehrerer Differentialräderpaare auf dem Umfang größere Verstellkräfte auf das Backband bzw. die Trommel, die mit mehr oder weniger starker Reibung zum mindesten aufeinander schleifen, zu übertragen. Ebenso lassen sich mit einem Schneckenrad größere Verstellwege ausführen als mit einem Sohneckensegment als Verstellkörper.

Um bei Änderung der Sollstellung von Backband und Trommelmantel zueinander — z. B. auf Grund ungleichmäßiger Längenausdehnungen durch die Beheizung — eine schnelle Rückführung nicht von der Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals abhängig machen zu müssen, wird ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine bei Eintreten eines solchen Falles selbsttätig ansprechende Steuerung für den Motor zur Vornahme der richtigen Lagekorrektur von Trommelmantel und Backband zu benutzen. Die dazu erforderlichen Fühler, Schalt- und Steuerelemente gehören

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heutzutage zum Allgemeingut der elektrischen Steuertechnik.

Zwei Ausführungsbeispiele eines Verstellgetriebes gemäß der Erfindung für eine Flachgebäck-Backmaschine nach dem Hauptpatent sind aus-der Zeichnung ersichtlich; in dieser zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit einem auf einem Schwenkhebel als \^rerstellkörper angeordneten Differentialräderpaar in schematischer Darstellung des Getriebezuges,

Fig. 2 einen Zickzackschnitt durch das Getriebe einer Backmaschine nach Fig. 1, wobei die Achsen der ortsfesten Wellen des Getriebes die Schnittkanten der verschieden gerichteten Ebenen des Zickzackschnittes darstellen, vereinigt mit einem Radialschnitt durch die Trommel,

Fig. 3 die Lagerung eines wellenlosen Trommelkörpers mit Darstellung der elastisch gelagerten Axialdruckrollen für die Randstützringe im radialen Teilschnitt,

Fig. 4 einen ähnlichen Radialschnitt einschließlich Axialdruckrollen, jedoch für einen auf einer Welle sitzenden Trommelkörper,

Fig. 5 einen ähnlichen Getriebe-Zickzackschnitt wie Fig. 2, jedoch für eine andere Ausführungsform des Verstellgetriebes, und zwar etwa nach Linie A-A der Fig. 7, mit einem Schneckenrad als Träger und Verstellkörper des Differentialräderpaares,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. 5 mit Ansicht des dahinterliegenden Schneckenrades als Verstellkörper der Ausführung nach Fig. 5 nebst Verstellmotor und

Fig. 7 einen senkrecht zur Trommelachse durch Trommelmantel und Backband im Randgebiet des letzteren geführten Schnitt bei einer Ausführungsform nach Fig. 5 und 6.

Der Backmaschinentyp, für den das Verstellgetriebe gemäß der Erfindung bestimmt ist, weist zunächst eine Trommel auf, deren Trommelmantel 5 entweder eimern drehfest mit einer ortsfest angetriebenen Trommelwelle 5' verbundenen Radkörper angehören (vgl. Fig. 2, 4 und 5) oder auch wellenlos (vgl. Fig. 3) auf mehreren auf dem Umfang verteilten Lagerrollen 9' gelagert und durch einen Stirnräderkranz angetrieben werden kann. Ein endloses Backband 4 umschlingt diese Trommel auf einem Teil ihres Umfangs. Es stützt sich nur an den Trommel rändern auf Randstützringen 5"' auf, damit bei der Relativverstellung zwischen Trommelmantel und Backband in der Umfangsrichtung keine zu großen Reibungskräfte beim Schleifen der beiden Teile aneinander überwunden zu werden brauchen (vgl. Fig. 2, 3, 4 und 5). Diese Stützringe 5'" sind auf über den Umfang verteilten Rollen 9 gelagert, deren Zapfen entweder in den Stirnwänden des Trommelkörpers selbst sitzen (vgl. Fig. 4 und 5) oder auch in den Lagerschilden 10 des Maschinengestell angeordnet sein können (vgl. Fig. 3).

Zweckmäßigerweise weisen die Stützringe 5'" eine mittlere, aus den Fig. 2, 3 und 4 deutlich ersichtliche Ringnut zur Verringerung der Auflagerfläche des endlosen Backbandes 4 auf. Es ergibt sich also ein U-förmiger Querschnitt für die Randstützringe. Diese nicht näher bezeichneten Ringnuten sind wichtig, wenn man zum Antrieb des endlosen Backbandes 4 ein aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtliches Zahnräderpaar als Antriebselement 4' wählt, wozu es dann an den beiden Rändern des Backbandes 4 je einer endlosen, der Zahnteilung der Antriebsräder entsprechenden Lochreihe bedarf, wie sie bei Filmspulenantrieben üblich ist.

Bei Ausnutzung der einen Umlenktrommel des endlosen Backbandes 4 als Antriebselement 4' im Sinne der Fig. 5 und 7 fällt an sich die Notwendigkeit der Verringerung der Auflagerfläche der Randstützringe 5"' durch Ringnuten fort, weil kein Antriebselement vorhanden ist, das in den Ringnutenbereich — wie bei dem anderen Antriebsbeispiel—durch etwaige Löcher des endlosen Backbandes 4 hineingreift.
Um der Ouerausdehnung des Backbandes 4 bei der

ίο Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 Rechnung zu tragen, ist es unter Umständen nötig, noch eine Anzahl Axialdruckrollen 9" auf den Umfang der Randstützringe 5'" zu verteilen. Die elastische Lagerung dieser Rollen ist aus den Fig. 3 und 4 deutlich ersichtlich.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen drehen sich die mehrfach erwähnten Stützringe 5'" mit dem Trommelmantel 5 mit. Sie dienen lediglich als Auflager für das endlose Band 4. Es wäre aber auch mög-Hch, sie zum Antrieb dieses Bandes auszunutzen und die später noch in ihren Einzelheiten zu schildernde Verstellvorrichtung auf diese Stützringe 5'" wirken zu lassen, wenn die letzteren mit entsprechenden Mitnehmern für das Backband 4 ausgestattet sein würden.

In der folgenden Darstellung der Getriebeverbindung zwischen Trommelmantel 5 und Backband 4 sind bei beiden Ausführungsbeispielen alle gleichwirkenden Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner ist die Zusammengehörigkeit gewisser Elementengruppen dadurch betont, daß ihre einzelnen Elemente nur durch Indices unterschieden werden.

Eine Notwendigkeit zur umfangsmäßigen Relativverschiebung von Trommelmantel 5 und Backband 4 ergibt sich erstens aus den unterschiedlichen Wärmedehnungen beider den Backspalt außen und innen begrenzenden, verschieden starken Elemente und zweitens auch aus den Musterungen von Flachwaffeln, die oben und unten übereinstimmen müssen, sowie insbesondere dann, wenn es sich um geformte Hohlwaffeln handelt, deren Stärke nicht etwa durch Relativverschiebungen des Kernkörpers in der Trommelumfangsrichtung in bezug auf die Formvertiefungen des Gegenkörpers zwischen den verschiedenen Seiten unterschiedlich sein darf.

Die Trommel mit ihrem Mantel 5 wird durch die ortsfest in den Schilden 10 gelagerte Trommelwelle 5' in stetigen Umlauf gesetzt. Ein an dem Trommelkörper befestigter Zahnkranz 5'" überträgt die Drehbewegung bei beiden Ausführungen nach Fig. 2 und auch nach Fig. 5 auf das erste Treibrad 6" für das Backbandrädergetriebe. Dieses Treibrad 6" ist entweder frei drehbar auf einer unteren ortsfesten Zwischenachse 6 (vgl. Fig. 2) oder einer ebenso ortsfesten Zwischenwelle 6 (vgl. Fig. 5) — dann aber drehfest — gelagert. Bei beiden Ausführungsformen des Getriebezuges ist ferner eine obere ortsfeste Zwischenachse 6' (vgl. Fig. 2 und 5) vorhanden, auf der ein unteres Zwischenrad 3 eines abschließend den Antrieb des Backbandes 4 bewirkenden Zwischenräderpaares 3, 3' gelagert ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das obere Zwischenrad 3' mit der Umlenktrommel des Backbandes 4 als Antriebselement 4' über die Welle 7 drehfest verbunden, während nach Fig. 2 und 3 zur Übertragung der Antriebskraft der Welle 7 auf das Backband 4 das schon früher erwähnte Zahnräderpaar 4' dient, das ebenfalls drehfest mit der Welle 7 verbunden ist.

Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich im wesentlichen nur durch die Verstellkörper 8, mit denen eine Relativverstellung des Backbandes 4 gegen-

über dem Trommelmantel 5 auf dem Berührungsbogen beider möglich ist. In beiden. Fällen wird jedoch ein Differentialräderpaar 1, Γ als einheitlicher Verdrehungskörper benutzt, der auf einem Lagerbolzen 8' des Verstellkörpers 8 frei drehbar gelagert ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist das Räderpaar 1, 1' auf einem Schwenkhebel 8 (vgl. Fig. 1) gelagert, dessen Schwenkzentrum auf der ortsfesten Zwischenachse 6 des Treibrades 6" liegt. Das getriebene Rad 1 des Differentialräderpaares 1, 1' ist mit dem Treibrad 6" ständig im Eingriff. Das die Antriebskraft weitergebende Rad 1' größeren Durchmessers jedoch arbeitet auf ein Stirnrad 2, das frei drehbar auf der Zwischenachse 6 gelagert ist, die wiederum mit der Schwenkachse des Schwenkhebels 8 zusammenfällt. Bei Ausführung der Schwenkbewegung im einen und auch im anderen durch Pfeile in Fig. 1 angedeuteten Sinne walzen sich also die Räder 6" und 1 aufeinander ab, wobei es von der Richtung der Schwenkbewegung abhängig ist, ob dem durch das Differentialräderpaar I₁ V angetriebenen Stirnrad 2 gegenüber seiner bisherigen Winkelgeschwindigkeit eine Beschleunigung erteilt oder ob es gegenüber dieser verzögert wird. Da das Stirnrad 2 die Drehbewegung über das Zwischenräderpaar 3, 3' auf die Welle 7 der Antriebselemente 4' weitergibt, ist -es einleuchtend, daß im einen Falle das Backband 4 in seiner bisherigen Bewegungsrichtung gegenüber dem Trommelmantel 5 etwas beschleunigt, dagegen im anderen. Falle etwas verzögert wird. Es besteht also die Möglichkeit, jede erforderliche Korrektur in der Stellung zwischen Backband 4 und Trommelmantel 5 zueinander während des Betriebes vorzunehmen. Eine Voraussetzung ist, daß die Räder 6" und 2 keinesfalls drehfest miteinander verbunden sein dürfen, weil sie beide mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten laufen müssen (vgl. die Trennung zwischen beiden Rädern nach Fig. 2, in der auch die Lagerung des Schwenkhebels 8 auf der unteren ortsfesten Zwischenachse 6 angedeutet worden ist).

Nach den Fig. 5, 6 und 7 wird zum Antrieb des Backbandes 4 als Antriebselement 4' die auf der Welle 7 sitzende Umlenktrommel selbst benutzt. Hier trägt ein Schneckenrad als Verstellkörper 8 das Differentialräderpaar 1,1' auf seinem Lagerbolzen 8'. Nach Fig. 6 besteht auch die Möglichkeit, auf dem Umfang des Schneckenrades mehrere solcher Differentialräderpaare 1, 1' vorzusehen, mit denen man naturgemäß dann größere Verstellkräfte auf das endlose Backband 4 übertragen kann. Die Umfangsverdrehung des Schneckenrades wird durch eine Schnecke 8" bewirkt, die in dem erforderlichen Sinne von einem Verstellmotor 11 angetrieben werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist statt der unteren ortsfesten Zwischenachse des erstbehandelten Ausführungsbeispiels nunmehr eine ortsfeste Zwischenwelle 6 verwendet, auf der außer dem auch bei der anderen Ausführungsform unentbehrlichen Treibrad 6" noch ein weiteres axial versetztes Treibrad 6'" benötigt wird. Diese beiden Treibräder stellen also einen gemeinsam gedrehten Zwillingsradkörper dar (vgl. Fig. 5). Auf der Zwischenwelle 6 ist unter Zwischenschaltung einer Büchse sowohl das auch bei dem anderen Ausführungsbeispiel vorhandene Stirnrad 2 als auch, zu einem Stück mit diesem vereinigt, ein weiteres Stirnrad 2' frei drehbar gelagert. Von dem letzteren wird die Antriebskraft wieder über das Zwischenräderpaar 3, 3' auf die Umlenktrommel des endlosen Bandes 4 übertragen. Auch hier bewirkt eine durch die Schnecke 8" in beiden Richtungen wahlweise zu bewirkende Umfangsverdrehung des Schneckenrades und damit des Lagenbolzens 8' des Differentialräderpaares 1, 1' eine Beschleunigung bzw. Verzögerung des Backbandes 4 gegenüber der Bewegung des Trommelmantels 5.

Soll eine solche Relativverstellungskorrektur selbsttätig vorgenommen werden, so kann man z. B. eine Ausführung nach Fig. 7 wählen. Dort besitzt das Backband 4 an seinem Rand (vgl. die Teildarstellung links oben in Fig. 7) Ausschnitte mit je einer nach unten abgebogenen Schaltzunge 4". Der Teilung dieser Zungen entsprechend sind am Trommelmantelrand eine ganze Anzahl Kontaktschraubenpaare 12' angeordnet, in deren Zwischenräume die Zungen 4" beim Umlaufen jeweils einzudringen vermögen. Steht die Zunge 4" ungefähr in der Mitte zwischen den Enden der aufeinander zu gerichteten Kontaktschrauben 12', so haben Backband und Trommelmantel die ihrer Musterung oder ihrer Prägung entsprechende Sollstellung zueinander. Die Verschiebung der Zunge in diesem Zwischenraum in der einen oder anderen Richtung auf eine der beiden Kontaktschrauben zu ist ein Anzeichen dafür, daß die Sollstellung zwischen den beiden gemeinsam den Backspalt zwischen sich bildenden Teilen 4 und 5 verlassen worden ist. Sobald diese Lageänderung einen gewissen zulässigen Wert überschreitet, bewirkt das Anschlagen der Schaltzunge an eine Kontaktschraube 12' über übliche elektrische Übertragungsorgane die Einschaltung eines Stromkreises, der den Motor 11 in derjenigen Richtung in Bewegung setzt, die man zur Rückkehr in die SoIlstelung von Backband 4 und Trommelmantel 5 zueinander benötigt. Weicht die Zunge 4" in der anderen Richtung von der Sollstellung ab, so kommt die andere Kontaktschraube 12' zur Wirkung, indem der Motor nunmehr in der anderen Drehrichtung so lange gedreht wird, bis die Zunge 4" wieder von der selbsttätig in ihre Ausschaltlage zurückkehrenden Kontaktschraube 12' freigekommen ist und ihre Sollstellung erreicht hat.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flachgebäck-Backmaschine mit einem zwischen einem Trommelmantel und einem diesen auf einem Teil seines Umfangs umschlingenden endlosen Backband gebildeten Backspalt und einer die gleiche Winkelgeschwindigkeit von Trommelmantel und Backband in bezug auf die Trommelachse im Dauerbetriebe gewährleistenden Getriebeverbindung zwischen beiden nach Patent 922 641, dadurch gekennzeichnet, daß in den Getriebezug ein in seiner Lage zu zwei ortsfesten Getriebewellen (5', 7) in zwei Gegenrichtungen bei Aufrechterhaltung des Formschlusses aller Getriebeelemente beliebig veränderbarer Differentialrädersatz (1, 1') eingeschaltet ist.

2. Backmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lageveränderbare Differentialrädersatz als starr verbundenes Stirnräderpaar (1, 1') mittels eines Bolzens (8') frei drehbar auf einem als Rad oder Schwenkhebel ausgebildeten Verstellkörper (8) gelagert ist, dessen Dreh- oder Schwenkachse mit der ortsfesten Achse oder Welle (6) der beiden einzelnen Getrieberäder (2, 6") zusammenfällt, mit denen das starr verbundene Differentialräderpaar (1, 1') in ständigem Eingriff steht.

3. Backmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkörper als Schnekkenrad (8) ausgebildet und von einem gesonder-

ten Motor (11) über eine Schnecke (8") verdreh,-bar ist.

4. Backmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine bei relativer Umfangsverschiebung von Trommelmantel (5) und Backband (4) aus ihrer Sollstellung zueinander an-

sprechende selbsttätige Steuerung für den Motor (11) zur beliebig gerichteten Rückführung der Teile in ihre Sollstellung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 455 219, 505 785.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen